中国055上的“双相控阵双波段雷达”，有哪些精巧的设计丨杨叔洞察

　　来源：军武速递官方

　　注：本篇文章的视频版，已发布在《杨叔洞察》B站号

　　大家好，我是主编杨叔。本期我们讲055，虽然在屏幕前各位大猪蹄子的眼中：055早已从小甜甜变为了牛夫人，毕竟003航母“福建舰”才是你们的真爱嘛。但是如果有人告诉你：在不久的将来，中国海军装备体系中，有可能会出现一型采用综合电力系统，安装电磁炮和激光武器，并且配备红旗某型海基基反导拦截弹和鹰击某型高音速反舰导弹的全电版055，到那时谁又是你们的真爱呢？所以本期就把055以及其他国家现役盾舰的性能和技术类型都做个系统盘点，以帮助大家建立对同类武器的评判标准。

　　盾舰、盾舰！何以为盾。盾舰的核心是相控阵雷达，其单个阵面上规则排列着成百上千个具备独立发射和接收电磁波的T/R单元，构成阵列天线。当数量众多天线单元同时发出同频率的电磁波时，在干涉作用下就会叠加起特定方向的指向性波束。

　　而如果改变单个T/R单元的相位，就会造成叠加波方向的偏转。由此可以实现在不转动雷达本身的情况下改变波束方向进行扫描，故称相控阵雷达。

　　而且每个阵面可划分为由一定数量T/R单元组成的子阵面，单个子阵面通过调节功率和波束方向可作为独立的雷达使用，这就是相控阵雷达多目标搜索能力的来源。

　　相比传统的机扫雷达搜索目标时需要不断转动自身天线，相控阵雷达的电控扫描速度快、无延时，且可以同时搜索跟踪多个目标。以这样的新式雷达为基础，从上世纪70年代开始，以美国提康德罗加级巡洋舰为开端，基于高性能计算机、相控阵雷达和导弹垂发技术的宙斯盾系统在世界海军掀起了一场防空舰革命。时至今日，尽管盾舰的最初定位是做航母编队的一员承担区域防空，但发展到现在：不管有没有类似的需求，各国新下水的驱逐舰，你要是不装个盾那都好意思出来见人。

　　而根据阵面数量和布局模式上划分，目前世界上服役的各式各样的“盾舰”大体可分为四种类型：大型四面阵、小型四面阵、旋转阵和双波段雷达。那第一种大型四面阵的代表有且只有美国的宙斯盾和咱们的中华神盾，对应型号就是美军现役的提康德罗加和阿利· 伯克两型宙斯盾舰，以及我们的052C、052D。

　　另外需要说明的是：除美国海军外，一些功能相对简（阉）化（割）版的宙斯盾还出口到其盟国：日本海自的金刚、爱宕、摩耶；韩国的世宗大王、西班牙的巴赞级。由于这些属于宙斯盾系统的衍生型号，咱们就不单独拎出来说了。

　　四面阵的好处自然是显而易见啦！四个面360度无死角搜索，以美国伯克级驱逐舰装备的SPY-1无源相控阵雷达为例，其单个雷达阵面上安装了4480个T/R单元，可在450公里外同时搜索400个空中目标，并跟踪其中的100个，从搜索转为跟踪仅为0.05秒。

　　这样的大型四面阵，探测距离远、覆盖范围广、数据刷新率高，只需几艘就能为整个舰队撑起一大片防空网，是盾舰家族中性能最强大的型号。

　　当然，四面固定阵也不是完美无缺：为保证探测距离，其单个阵面体积重量过大，难以安装到较高的位置，再加上主要针对高空远程搜索，雷达波段一般选择S波这样的长波，看的远但看不清，受地球曲率的影响，很难发现低空突防的目标。

　　有鉴于此：现代反舰导弹很多都采用掠海飞行以提高攻击效率。不过由于中美两国的盾舰都从属航母编队，有了舰载预警机的协助，低空补盲也不是问题。

　　除了常见的四面固定大盾，还有不少采用四面布局的小型相控阵。此类盾舰有日本的秋月级、印度的加尔各达级、俄罗斯的22350型，以及统一装备APAR雷达的德国萨克森级、荷兰七省级和丹麦休特菲尔德级护卫舰等一票小盾舰。

　　小型四面阵的特点是重量体积小，安装高度较高，对低空目标探测距离远。而且由于雷达多采用C波段和X波段这样波束较窄、扫描频率较高的短波，在执行对空搜索的同时还可兼顾火控雷达，为防空导弹提供制导信息。典型代表就是欧洲那一票小盾舰上顶的APAR有源相控阵雷达(泰雷兹公司有源相控阵雷达技术)，其工作在X波段，单面雷达安装了856个T/R组件，对空搜索时可在150公里外同时跟踪250个目标。

　　但小盾的缺点在于阵面小、波长短，导致对中高空目标探测距离近，最大探测距离一般只有200公里左右，因此小盾舰一般都会在后桅杆加装一部大型远程警戒雷达作为补充。

　　不过呢，小盾舰中却有一个奇葩，这就是印度的加尔各答级驱逐舰，虽然它的EL/M-2248雷达看起来是个小盾，但工作波段却是大盾的S波段，本质上是个缩水的大盾，也就是说加尔各答级既没有小盾的探测精度，又没有大盾的探测距离，却集大盾和小盾的缺点于一身，再加上其只有32单元最大射程70公里的巴拉克8导弹(发射导弹画面)，防空能力差不多只相当于咱们卖给巴基斯坦的054AP护卫舰的水平。

　　▲加尔各答级驱逐舰

　　除了固定阵，盾舰家族中还有一些简化版的旋转盾。在牺牲刷新率的情况下用单面或双面旋转也能做到4面盾360度的扫描效果。此类盾舰的代表如采用双面旋转辛普森雷达的英国45型驱逐舰、单面旋转的地平线级护卫舰。

　　在搞明白的盾舰的分类和相关技术特点后，再来看咱们的055。相比此前所有盾舰，055最大的进步就是它是世界上第一型采用双相控阵双波段雷达的驱逐舰：其舰岛四周安装了探测距离达400公里的S波段有源相控阵雷达，桅杆上方安装了4面X波段雷达。

　　在执行150公里以上的远程防空时，S波段雷达会先对目标进行搜索跟踪，通过数据链引导海红旗9B进入主动雷达工作距离，转入自主拦截；在100公里以内的防空作战时，X波段雷达作为火控雷达进行末端照射，引导海红旗9B进入主动雷达制导模式。

　　055集大盾和小盾的优点于一身，用一个终端同时控制S波段和X波段雷达，长波看高空，短波看低空，两种波段雷达配合，就可以同时探测不同距离、不同高度的目标，效率比老盾舰有了质的提高。

　　以此项技术为分水岭，055比其他国家的所有盾舰都要领先一代。

　　另外值得一说的是：双波段雷达的技术概念，最早的来源也是美国。当初在研制伯克级的时候，美国海军就规划了从伯克I到伯克III的发展路线，而最初设想中的伯克III就是准备用4面S波段加3面X波段的组合。但是，理性很丰满，现实很骨感。相控阵雷达那可都是个电老虎啊，你要增加一套雷达，军舰的发电量肯定得上去啊。咱们的055是重新设计的舰体：4台28MW燃气轮机、12MW的发电功率，支撑双波段雷达肯定没问题。

　　但你的伯克那都是30年前的设计啦，你要上双波段雷达，动力系统肯定要大幅修改啊。美国最早计划是放大吨位直接上全电动力，但由于踩到了濒海战斗舰和朱姆沃尔特两个巨坑，导致地主家也没余粮，最终建造的伯克III只能性能缩水：用SPY-6有源相控阵替换了之前老的SPY-1无源相控阵，同时计划中的3面X波段雷达也换成了一个单面旋转相控阵，算是一个简化版的双波段吧。和咱们的055相比，孰优孰劣，大家自然都能判断出来吧。所以在未来很长一段时间内，055都是世界上综合性能最强大的盾舰。

　　不过，当我们把目光着眼于更加广阔的未来战场，055目前技术状态注定也只是一个过渡阶段。毕竟美国海军已经公布了满载排水量达1.3万吨，采用双波段雷达和综合电力系统的下一代驱逐舰DDG（X）的建造计划。在大洋彼岸强敌的鞭策下，055的改进方案也肯定出现了海军高层的战略构想中，那么055未来的发展之路上又会有哪些惊喜呢？咱们下期继续吧。